一、写在前面
急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是一种严重的、危及生命的、快速进展的肺部疾病，其特征是急性发作、进行性呼吸困难和低氧血症。引起ARDS的病因多种多样，包括感染性因素，如肺炎和脓毒症，以及非感染性因素，如创伤和吸入性损伤。因此，寻找更有效的治疗策略以改善ARDS的预后已成为当前医学研究的核心重点。
这篇研究旨在阐明肠道菌群如何调节ARDS中的免疫调节，增强对疾病病理生理学的理解，并探索将FMT与JAK/STAT通路干预相结合的可行性，为ARDS的临床管理提供新的治疗策略。
原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40575995/
DOI:10.1002/adbi.202500028
二、主要结果
1.粪菌移植（Fecal Microbiota Transplantation, FMT）对脂多糖（LPS）诱导的急性呼吸窘迫综合征（ARDS）大鼠肺部和肠道组织损伤的缓解作用
首先，作者通过给大鼠分别施用生理盐水（对照组）、LPS（LPS组）以及LPS联合健康大鼠粪菌悬浮液（LPS + FMT组），探讨了FMT对LPS诱导的ARDS大鼠肺部和肠道组织损伤的缓解作用（Fig.1A）。在第8天收集样本后，作者观察到对照组大鼠的肺组织外观正常（Fig.1B），LPS组大鼠的肺组织出现显著的充血和出血， LPS + FMT组大鼠的肺组织损伤得到了显著改善。HE结果显示，对照组大鼠的肺和肠道组织结构正常（Fig.1C），LPS组大鼠的肺组织显示出肺泡结构破坏、肺泡壁增厚和显著的炎性细胞浸润；肠道组织则表现出绒毛缩短和增宽、上皮细胞排列紊乱以及轻度炎性细胞浸润。相比之下，LPS + FMT组大鼠的肺和肠道组织均显示出显著的病理改善，包括更清晰的肺泡空间、减少的炎性细胞浸润、更正常的绒毛形态和恢复的上皮细胞排列。以上结果表明，FMT对ARDS大鼠的肺部和肠道组织损伤具有显著的缓解作用。
Figure 1
2. FMT能够有效恢复LPS诱导的ARDS大鼠肺部组织中Th17/Treg细胞的平衡
之后，作者通过流式细胞术分析，在肺组织中，LPS组大鼠的Th17细胞比例显著增加，而经过FMT治疗后，Th17细胞比例显著下降。而肠道组织中Th17细胞比例没有显著变化（Fig.2A）。在肺组织中，LPS组大鼠的Treg细胞比例显著降低，而经过FMT治疗后，Treg细胞比例显著增加，而肠道组织中，Treg细胞比例没有显著变化（Fig.2B）。Th17/Treg比值在LPS组大鼠中显著增加，而经过FMT治疗后显著降低。在肠道组织中，Th17/Treg比值在LPS组和FMT治疗后与对照组相比均无显著变化（Fig.2C）。基因表达水平上，RORγt mRNA在LPS组大鼠的肺组织中显著增加，而经过FMT治疗后显著降低；Foxp3 mRNA在LPS组大鼠中显著降低，而经过FMT治疗后显著增加（Fig.2D）。以上结果表明FMT能够有效恢复LPS诱导的ARDS大鼠肺部组织中Th17/Treg细胞的平衡，这一平衡的调节是通过影响Foxp3和RORγt mRNA的表达来实现的。
Figure2
3. 不同处理对蛋白质表达的影响以及与JAK/STAT信号传导相关的转录因子通路
在前文的基础上，作者还通过Western blot分析了不同处理对JAK/STAT信号通路相关蛋白和转录因子表达的影响。研究结果表明，LPS处理显著改变了这些蛋白和转录因子的表达水平，而FMT处理能够显著逆转这些变化（Fig.3）。
Figure 3
4. FMT和JAK抑制剂改善肺组织形态学减轻LPS诱导的ARDS
之后，作者进一步探讨了FMT和JAK抑制剂对LPS诱导的ARDS大鼠肺组织形态的影响。实验包括七个不同的处理组，每组六只大鼠。通过苏木精-伊红（HE）染色观察肺组织的形态学变化，结果显示FMT和JAK抑制剂均能改善肺组织的损伤，减轻炎症反应（Fig.4）。
Figure 4
5. FMT恢复Treg细胞耗竭和JAK抑制诱导大鼠血清炎症细胞因子水平
作者还通过酶联免疫吸附试验（ELISA）分析了不同处理对ARDS大鼠血清中炎症细胞因子水平的影响。研究结果表明，FMT能够显著降低LPS诱导的炎症细胞因子水平，并增加抗炎细胞因子水平。然而，使用抗CD25抗体（一种Treg细胞耗竭剂）可以逆转FMT的这些效果。此外，JAK抑制剂进一步降低了炎症细胞因子水平，并增加了抗炎细胞因子水平（Fig.5）。
6. FMT调节Th17/Treg细胞平衡缓解肺部炎症
与此同时作者通过流式细胞术、qPCR和Western blot分析了不同处理对ARDS大鼠模型中Th17细胞、Treg细胞比例以及相关基因和蛋白表达的影响，流式结果显示与对照组相比，LPS组大鼠的Th17细胞比例显著增加，FMT处理后显著下降，抗CD25抗体处理后增加，而JAK抑制剂处理则抑制了Th17细胞的增加（Fig.6A）。对于Treg细胞，LPS组大鼠的Treg细胞比例显著降低，FMT处理后显著增加，抗CD25抗体处理后进一步降低，而JAK抑制剂处理则增加了Treg细胞的比例（Fig.6B）。Th17/Treg比值在LPS组显著增加，FMT处理后显著下降，Treg细胞耗竭后进一步增加，而JAK抑制剂处理则降低了这一比值（Fig.6C）。qPCR结果显示，LPS组大鼠的RORγt mRNA显著增加，Foxp3 mRNA显著降低，而FMT处理后这些变化被逆转。Treg细胞耗竭逆转了FMT诱导的mRNA表达变化，而JAK抑制剂处理对mRNA表达没有显著影响。研究结果表明，FMT能够显著调节Th17/Treg细胞的平衡，而Treg细胞耗竭和JAK抑制剂处理对这种平衡有不同的影响。
Figure 6
7. FMT调节Th17/Treg细胞平衡缓解肺部炎症
最后，作者通过Spearman相关性分析探讨了不同处理对LPS诱导的炎症反应的影响，特别是血清中炎症细胞因子（IL-2、IL-6、IL-8、IL-17A、IL-23、IL-10、IL-35、TGF-β1）与RORγt、Foxp3蛋白表达以及Th17和Treg细胞比例之间的关系（Fig.7A）。Western blot分析显示，肺组织中Foxp3和RORγt蛋白水平的变化与mRNA结果一致，但在Treg细胞耗竭和JAK抑制剂处理前后，Foxp3蛋白水平没有显著变化（Fig.7B）。
Figure 7
三、随便聊聊
该研究通过一系列实验，探讨了粪菌移植（FMT）在LPS诱导的ARDS大鼠模型中对JAK/STAT信号通路活性的抑制作用，及其对RORγt和Foxp3表达水平的影响，进而恢复Th17/Treg细胞平衡，有效减轻肺部和肠道损伤。这些发现为FMT在ARDS治疗中的潜在应用提供了新的实验依据，并为深入探索其机制提供了重要的理论支持。
Figure 8
四、参考文献
[1]: Zhang D, Dong B, Chen J, Zhang Z, Zeng W, Liao L, Xiong X, Qin X, Fan X. Fecal Microbiota Transplantation Modulates Th17/Treg Balance via JAK/STAT Pathway in ARDS Rats. Adv Biol (Weinh). 2025 Sep;9(9):e00028. doi: 10.1002/adbi.202500028. Epub 2025 Jun 27.
PMID: 40575995; PMCID: PMC12447115.
